Primul reactor nuclear modular mic tocmai a fost aprobat de autoritățile de reglementare din SUA

Energia nucleară ar putea juca un rol important în decarbonizarea sectorului energetic, dar reactoarele sunt pur și simplu prea scumpe și complicate pentru a fi lansate rapid. Un reactor nou, mai mic, ar putea schimba asta în curând după ce a primit certificarea de la Comisia de Reglementare Nucleară săptămâna trecută.

În timp ce țările din întreaga lume se întrec pentru a înlocui centralele electrice pe bază de combustibili fosili, dezbaterea cu privire la dacă energie nucleara ar trebui să joace un rol a fost încălzit. În timp ce tehnologia poate furniza cantități mari și fiabile de electricitate fără carbon, preocupările legate de costuri și siguranță au împiedicat implementarea acesteia ca soluție la criza climatică.

În ultimii ani, totuși, au apărut o mulțime de noi companii care promit să ocolească multe dintre aceste preocupări prin micșorarea reactoarelor. Așa-zisul reactoare modulare mici (SMR) sunt concepute pentru a fi suficient de mici pentru a fi construite într-o fabrică înainte de a fi expediate oriunde sunt necesare, ceea ce ar trebui să reducă semnificativ costurile. De asemenea, sunt proiectate pentru a fi mult mai sigure decât reactoarele existente.

Un reactor proiectat de compania energetică din Oregon Putere NuScale a devenit primul proiect de reactor modular mic aprobat pentru utilizare în SUA de către Comisia de Reglementare Nucleară (NRC), deschizând calea pentru noi centrale care utilizează reactorul. Mutarea nu a fost tocmai o surpriză, pentru că designul a trecut-oevaluarea finală a siguranței în 2020, dar este un pas crucial către implementarea efectivă a tehnologiei în domeniu.

În timp ce unele SMR în curs de dezvoltare se bazează pe noi modele exotice care utilizează uraniu topit sau săruri de toriu ca combustibil, reactorul NuScale, care a fost numit VOYGR, nu este dramatic diferit de cele tradiționale la scară completă. Este bazat pe un design dezvoltat la Universitatea de Stat din Oregon la începutul anilor 2000, numit „Reactor de apă ușoară cu aplicații multiple”.

Designul constă dintr-un vas de reținere cilindric de 76 de picioare înălțime și 15 picioare lățime care găzduiește reactorul. Apa este trecută peste o serie de bare de combustibil de uraniu care generează căldură prin reacții de fisiune. Apa încălzită se ridică apoi spre generatoarele de abur, care folosesc căldura din apă pentru a produce abur supraîncălzit. Acesta este apoi folosit pentru a conduce o turbină care generează electricitate.

Fiecare modul este proiectat să genereze 50 de megawați de energie, dar compania intenționează să combine până la 12 SMR pentru a obține rezultate similare cu cele ale centralelor nucleare convenționale. SMR-urile vin cu noi caracteristici de siguranță concepute pentru a preveni tipul de dezastre care au întărit opinia publică împotriva energiei nucleare.

Pentru început, tijele de control folosite pentru a opri reacția de fisiune prin încapsularea barelor de combustibil sunt ținute deasupra miezului reactorului de un motor electric. Aceasta înseamnă că, în cazul unei pene de curent, acestea vor cădea automat în poziție sub forța gravitației. Întregul reactor este, de asemenea, scăldat într-un bazin cu apă, care poate elimina excesul de căldură în caz de urgență. De asemenea, prin utilizarea unor cantități mai mici de combustibil, cantitatea totală de căldură produsă este mult redusă.

Speranța este că aceste caracteristici suplimentare de siguranță – combinate cu costuri reduse datorită capacității de a produce în masă aceste reactoare într-o fabrică, mai degrabă decât la fața locului – ar putea duce la o renaștere a energiei nucleare. NuScale lucrează la o serie de proiecte în SUA, inclusiv unul în Idaho care este programat să fie finalizat până în 2029.

Dar au fost ridicate întrebări cu privire la dacă SMR-urile vor fi într-adevăr la înălțimea facturării lor ca o alternativă mai ieftină și mai sigură la centralele nucleare tradiționale. Un studiu publicat în Proceedings al Academiei Nationale de Stiinte în mai a constatat că, spre deosebire de afirmațiile producătorilor de SMR, aceste reactoare mai mici sunt de fapt probabil să producă mai multe deșeuri radioactive decât centralele convenționale.

Într-o articol din CounterPunch, Expertul în energie nucleară MV Ramana subliniază, de asemenea, că costul energiei regenerabile ca eoliene și solare este deja mai mică decât cea nucleară și continuă să scadă rapid. În schimb, energia nucleară a devenit de fapt mai scumpă de-a lungul anilor.

SMR-urile ar putea costa mai mult decât centralele nucleare mai mari, adaugă el, pentru că nu au aceeași economie de scară. În teorie, acest lucru ar putea fi compensat prin fabricarea în masă, dar numai dacă companiile primesc comenzi de sute. În mod grăitor, unele utilități au deja retras a primului proiect al NuScale cu privire la preocupările legate de costuri.

Poate și mai important, notează Ramana, este puțin probabil ca SMR să fie pregătiți la timp pentru a contribui la lupta împotriva schimbărilor climatice. Proiectele nu sunt de așteptat să vină online până la sfârșitul deceniului, moment în care IPCC spune că trebuie să fi făcut deja reduceri drastice ale emisiilor.

Tehnologia are totuși niște amplificatori puternici, nu în ultimul rând președintele Joe Biden, care promovat recent „Tehnologia americană revoluționară” a NuScale în timp ce a anunțat un grant pentru o fabrică SMR pe care compania o va construi în România. Gigantul ingineriei Rolls-Royce, de asemenea, recent a anunțat o listă scurtă pentru locația viitoarei sale fabrici SMR, care va fi folosită pentru a construi 16 SMR pentru guvernul Regatului Unit până în 2050.

Rămâne de văzut dacă SMR-urile își pot îndeplini promisiunea, dar având în vedere amploarea provocării climatice cu care ne confruntăm, explorarea tuturor opțiunilor disponibile pare înțeleaptă.

Credit imagine: NuScale